.工程材料学习题绪论、第一章一 填空题1. 纳米材料是指尺寸在 0.1-100nm 之间的超细微粒，与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如 表面与界面效应 、 尺寸效应 和 量子尺寸效应 。（体积效应、宏观量子隧道效应）2. 固体物质按其原子(离子、分子)聚集的组态来讲，可以分为 晶体 和 非晶体 两大类。3. 工程材料上常用的硬度表示有 布氏硬度（HB） 、 洛氏硬度（HR） 、 维氏硬度（HV） 、 肖氏硬度（HS） 以及 显微硬度 等。4. 在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程材料分为 金属材料 、 高分子材料 、 陶瓷材料 以及 复合材料等几大类。5. 结合键是指 在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结合方式 .6. 材料的性能主要包括 力学性能 、 物理化学性能 和工艺性能 三个方面。7. 金属晶体比离子晶体具有较 强 的导电能力。8. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 弹塑性变形 和断裂 三个阶段。9. 金属塑性的指标主要有 伸长率 和 断面收缩率 两种。二 选择题1. 金属键的特点是 B ：A具有饱和性 B. 没有饱和性 C. 具有各向异性 D. 具有方向性2. 共价晶体具有 A ：A. 高强度 B. 低熔点 C. 不稳定结构 D. 高导电性3. 决定晶体结构和性能最本质的因素是 A ：A. 原子间的结合力 B. 原子间的距离 C. 原子的大小 D. 原子的电负性4. 在原子的聚合体中，若原子间距为平衡距离时，作规则排列，并处于稳定状态，则其对应的能量分布为：B A. 最高 B. 最低 C. 居中 D. 不确定5. 稀土金属属于 B ：A. 黑色金属 B. 有色金属 C. 易熔金属 D. 难熔金属6. 洛氏硬度的符号是 B ：AHB B. HR C. HV D.HS7. 表示金属材料屈服强度的符号是 B 。 A. e B. s C. B. D. -18.下列不属于材料的物理性能的是 D ：A. 热膨胀性 B. 电性能 C. 磁性能 D. 抗氧化性三 判断题1. 物质的状态反映了原子或分子之间的相互作用和他们的热运动。2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。3. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。4. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。四 问答题1. 工程材料是如何分类的？它们之间性能的主要差异表现在哪里？工程材料与功能材料的大致概念是什么？2. 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？3. 说明以下符号的意义和单位。 （1）e； （2） s（0.2）； （3） B. ； （4） ； （5） ； （6） -1； （7） k ； （8）KI； （9） KIC. ；4. 现有标准圆柱形的长、短式样各一根，原始直径D. 0=10mm,经拉伸实验测得其伸长率5、10均为25%，求两试样拉断时标距长度。5. 与两个性能指标，那个表征材料的塑性更准确？塑性指标在工程上有哪些实际意义？6. k指标有什么实用意义？7. 比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。8. 在零件设计中必须考虑的力学性能指标有哪些？为什么？第二章一填空题1. 在晶体学中，通常按晶胞中三个棱边的长度及夹角是否相等，还有夹角是否为直角的原则，将全部晶体分为 七 种晶系， 十四 种晶胞。2. 纯金属常见的晶体结构主要有 体心立方 、面心立方 和 密排六方 。3. 点缺陷的三种表现形式为 空位 、 间隙原子 和 置换原子 。4. 在立方晶系中，120晶面族包括 12个晶面 (包括（120）、（021）等) 。5. 位错分为两种，它们是 刃型位错 和 螺型位错 ，多余半面原子是 刃型 位错所特有的。6. -Fe、-Fe的晶胞内的原子数分别是 4 和 2 。7. 每个体心立方晶胞在晶核中实际含有 2 原子，致密度为 68% 。8. 每个面心立方晶胞在晶核中实际含有 4 原子，致密度为 74% 。二选择题1.晶体中的位错属于 C ：A. 体缺陷 B. 面缺陷 C. 线缺陷 D. 点缺陷2.-Fe和-Fe分别属于 B 晶格类型。A.面心立方和体心立方 B.体心立方和面心立方C.均为面心立方 D.面心立方和密排六方3. 当铁发生以下同素异构转变时：-Fe到-Fe ，其体积将 A ：A. 膨胀 B. 不变 C. 缩小 D. 有些方向膨胀，有些方向收缩4. 常见金属金、银、铜、铝室温下的晶格类型 B 。A与-Fe相同 B. 与-Fe相同 C. 与-Fe相同 D. 与Zn相同5. 在面心立方中，原子密度最大的晶向是 A ：A. B. C. D. 6. 在体心立方中，原子密度最大的晶面是 B ：A. 100 B. 110 C. 111 D. 1127 每个体心立方晶胞中包含有 B 个原子。A. 1 B. 2 C. 3 D. 48 每个面心立方晶胞中包含有 4 个原子。A. 1 B. 2 C. 3 D. 49. 晶体中的位错属于 B ：A. 体缺陷 B. 线缺陷 C. 面缺陷 D. 点缺陷10. 晶界是由 C ：A. 点缺陷堆积而成 B. 位错垂直排列成的位错墙而构成C. 晶粒间的相互作用构成 D. 原子的边界构成三 判断题1. 单晶系是各向异性的，所以实际应用的金属材料在各个方向上性能也是不相同的。X2. 密排六方晶格在晶格中实际仅包含的原子数量7个。3. 在立方晶系中，（123）晶面与123晶向垂直。X4. 把在实际晶体中出现的刃型位错和螺型位错的缺陷叫做面缺陷。X5. 把在实际晶体中出现的空位和间隙原子的缺陷叫做线缺陷。X6. 面心立方晶胞在晶格中实际仅包含的原子数量是5个。X7. 晶体缺陷的共同之处是它们都能引起晶格畸变。四. 问答题1 分别说明以下概念： （1）晶格；（2）晶胞；（3）晶格常数；（4）致密度；（5）配位数；（6）晶面；（7）晶向；（8）单晶体； （9）多晶体；（10）晶粒；（11）晶界；（12）各向异性；（13）同素异构。 2 金属常见的晶格类型有哪几种? 如何计算每种晶胞中的原子数？3 已知-Fe的晶格常数为0.289nm。试求出晶体中（110），（111）的晶面间距。4 在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同，该晶面与晶向间存在着什么关系？5 写出体心立方晶格中的110晶面族所包含的晶面，并绘图表示。6 金属实际晶体结构中存在哪些缺陷？每种缺陷的具体形式何？7 已知银的原子半径为0.144nm，求其晶格常数。8 单晶体与多晶体有何差别？为什么单晶体具有各向异性，而多晶体材料通常不表现出各向异性？9 画出体心立方、面心立方晶格中原子最密的晶面和晶向，并写出其相应的指数。10 画出一个B. C. C. 、fC. C. 、hC. p晶胞，计算B. C. C. 、fC. C. 的致密度。11 将下列各组晶向、晶面分别画在一个立方晶胞内：（1 2 3）、（4 2 1），（2 1 0）、2 1 0，（1 1 1）、1 1 2，（1 1 0）、1 1 112 写出 2 2 3 晶面族中包括的全部晶面。13. 写出附图1.1所示立方晶格中晶面ABCD和晶向CE的指数；在右图单胞中画出晶面(111)和该面上属于三个晶向，并标出具体指数。(12分)第三章一 填空题1. 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程实现的，这两个过程是 形核 和 长大 。2. 液态金属结晶时，结晶过程的推动力是 固液相的体积自由能差 ，阻力是 界面能 。3. 过冷度是指 理论结晶温度与实际结晶温度的差值 ，其表示符号为 T 。4. 根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，固溶体可以分为 置换固溶体 和 间隙固溶体 两类。5. 随着过冷度的增大，晶核形核率N 增大 ,长大率G 增大 。6. 细化晶粒的主要方法有 增大过冷度 、加变质剂 和 搅拌 。7. 共晶反应的反应式为 L+ ，共晶反应的特点是 恒定温度下，液相同时生成两种新的固相 。8. 共析反应的反应式为 + ，共析反应的特点是恒定温度下，一种固相同时生成两种新的固相 。9. 包晶反应的反应式为L+ ，包晶反应的特点是 恒定温度下，液相与一种固相同时生成一种新的固相 。二 选择题1. 铸造性能最佳的合金应该是 C 成分的合金。A. 固溶体 B. 亚共晶 C. 共晶 D. 过共晶2. 固溶体的结构与 A 相同。A溶剂 B. 溶质 C. 其他晶型 D. 自身原有状态3. 组成合金的最基本的 B ，称为组元。A. 化学元素 B. 能够独立存在的物质C. 稳定的化合物 D. 单一成分的物质4. 一种金属元素与另外一种或几种金属或非金属元素相互 B 形成的具有金属特性的物质称为合金